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古建筑身披“防雷衣” 来源:中国气象报社 日期:2023年02月23日08:44

冬日晨光映朝霞,钟鼓楼荡起清亮的鸽哨响,一条中轴线,南起永定门,北至鼓楼、钟楼,缓缓披上霞光,古都北京的神韵光彩、恢宏气势、壮美秩序,就此徐徐展现。

保护古建筑的主要途径有哪些?是修缮和避雷。

很少有人知道,历经千百年留存至今的古建筑,最大的安全危险之一来自雷电。与“人祸”相比,雷击引发古建筑火灾往往就在一瞬间,且来势汹汹,雷电灾害也因此被人们称为“古建筑杀手”。因雷击和雷电起火毁坏的古建筑不胜枚举。那么,中轴线古建筑常用的防雷方法有哪些?未来古建筑防雷有待深入研究的方向在哪儿?记者就此采访了多年参与文物建筑防雷工作的北京市气象探测中心高级工程师李京校。

北京中轴线现存古建筑多达32座,是国家重要的人文旅游资源和珍贵文化遗产,具有不可复原性。李京校表示:“因此,古建筑的安全保护尤为重要,防止自然灾害的破坏也是其防护的重要任务,雷电防护就是其中之一。”

图为天坛祈年殿房檐布设的避雷带 图/王婉

近年来,防雷的主要方法是安装防雷装置,包括防直击雷装置和防感应雷装置。对于古建筑场所人员防雷,主要是做好防跨步电压和防接触电压。中轴线上的永定门、天坛、先农坛、正阳门及箭楼、天安门及其周边历史建筑群、太庙、社稷坛、故宫、景山公园、钟鼓楼均安装了防雷装置,主要包括防直击雷和防雷击电磁脉冲措施。

据统计,北京故宫博物院(以下简称“故宫”)记录在册的雷击灾害次数达51起,大多发生在5—9月,主要在6—8月,其中8月最多;雷电灾害发生在故宫南部建筑的次数多于北部,发生在中轴线上的多于两侧;遭雷击次数最多的部位是古建顶部的吻兽。需要注意的是,由于自身材料、结构、位置等特点,古建筑遭受雷击后起火的事故发生率较高。雷电引发古建筑起火主要有两种途径,一是古建筑遭受直接雷击,雷电火花引燃木材或雷电流的泄放过程中引燃了木材;二是雷电流沿着古建筑内电源或信号线路侵入,或者泄流时因雷电流太大导致线路自身起火进而引燃木材,或者线路沿着木料敷设但没采取绝缘措施,出现放电引燃木材导致火灾。

图为故宫正吻上的避雷带 图/文 王婉

李京校告诉记者,高大恢宏的建筑、林立的飞檐翘角、发达的水系以及独特的地理位置等构成了该区域的落雷条件。雷击“偏爱”高大建筑物,故宫院内屋脊高耸、吻兽建于飞檐翘角之上,加之故宫位于古河道上,周围的金水河使故宫下垫面土壤电阻率低,这些都是“招雷的主儿”。其实,故宫自20世纪50年代开始便陆续安装了防直击雷装置(即接闪器、引下线、接地装置),主要集中在1955年—1960年安装,后不断补充完善更新。近年来,随着电子设备的增多(如安防设备、消防控制设备等),感应雷击保护逐渐得到重视,古建筑也安装了相应的浪涌保护器,做好相应的电磁屏蔽装置等。在诸多现代科技的护卫下,我国造型峥嵘、具有高度文化科研和欣赏价值的古建筑将无惧风雨雷电,安如泰山。

近年来,雷电监测预警系统在各地不断建立,雷电监测预警服务也迅速展开,但目前针对古建筑的专项服务还比较少。“未来,还需在雷击破坏机理、实用的防雷新技术、精细化监测预警等方面开展更加深入的研究,保障我们宝贵的文物古建安然无恙、延续文明,迸发出新的生命力。”李京校建议。

(作者:王婉 责任编辑:张林)



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